Question

某新能源研究興趣小組嘗試用木薯塊根的淀粉制備燃料酒精．他們用酶將木薯淀粉分解成單糖．查閱資料后，安裝的酒精發(fā)酵裝置、采用的發(fā)酵條件如圖．
（1）向發(fā)酵瓶中加入5g酵母菌開始試驗(yàn)，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開，并在A通氣口處打氣，以利于

 

；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開，但目的是

 

．
（2）第3天，取出少量發(fā)酵液，滴加含有

 

的濃硫酸溶液來(lái)檢測(cè)酒精．
（3）檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，盡管酵母菌菌種合適、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和pH值適宜，但酒精含量（+）比預(yù)期低，我們展開了討論，認(rèn)為還有其它影響因素，如

 

，有同學(xué)設(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)此因素進(jìn)行探究（“+”表示酒精量，最高含量為“+++++”）．
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：
（1）取五只錐形瓶，標(biāo)號(hào)為1、2、3、4、5，分別加入等量的酵母粉、葡萄糖培養(yǎng)液和緩沖液．
（2）向錐形瓶中分別加入蒸餾水進(jìn)行稀釋，稀釋倍數(shù)為1倍、2倍、3倍、4倍、5倍，然后取等體積按照如圖裝置培養(yǎng)：要求且在相同適宜的條件下培養(yǎng)相同的時(shí)間．
（3）一段時(shí)間后測(cè)定并計(jì)算溶液中的酒精的產(chǎn)生總量．

編號(hào)	1	2	3	4	5
酒精含量	+	++	+++	++++	+++++

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

 

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Answer 1

考點(diǎn)：利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)物

專題：

分析：據(jù)圖分析：圖示表示利用木薯淀粉降解物發(fā)酵產(chǎn)生酒精的裝置，酒精發(fā)酵的原理是：在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸可以大量繁殖；在無(wú)氧條件下，呼吸作用可以產(chǎn)生酒精．所以，在發(fā)酵前，通氣閥①需要短時(shí)間打開，通氣閥②是用于排氣的．

解答： 解：（1）圖中的發(fā)酵裝置是選修一果酒制作裝置的一個(gè)改變，通氣閥1是進(jìn)氣口，發(fā)酵初期，通氣閥①需要偶爾短時(shí)間打開，并在A通氣口處打氣，以利于酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，代謝快，增殖快，繁殖大量酵母菌利于后期發(fā)酵；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵，產(chǎn)生CO2，裝置內(nèi)氣壓升高，通氣閥②需要偶爾短時(shí)間打開，排出部分CO2保持裝置內(nèi)氣壓平衡．
（2）重鉻酸鉀在酸性條件下與酒精發(fā)生顏色反應(yīng)，用來(lái)鑒定有酒精生成．
（3）影響酵母菌發(fā)酵的因素除了菌種、淀粉酶解物充足、操作正確、發(fā)酵溫度和PH值外，還有酵母菌數(shù)量等因素．可以通過(guò)以加入的酵母菌種數(shù)量為自變量，以生成的酒精含量為因變量設(shè)置實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．在表格設(shè)計(jì)中要注意對(duì)照原則，等量原則和單一變量原則．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，其結(jié)果應(yīng)該有兩種情況，即如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量沒(méi)有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素．
故答案為：
（1）使酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，以便其增值    排出部分CO2保持裝置內(nèi)氣壓平衡及pH值相對(duì)穩(wěn)定
（2）重鉻酸鉀    
（3）酵母菌數(shù)量
（4）如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量也增加，則酵母菌數(shù)量是影響發(fā)酵的因素；如果隨著酵母菌種數(shù)量增加，酒精含量沒(méi)有增加，則酵母菌數(shù)量不是影響發(fā)酵的因素

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查酵母菌發(fā)酵過(guò)程的實(shí)驗(yàn)探究以及綜合應(yīng)用，意在強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究和分析能力，提高實(shí)驗(yàn)技能．